Εξελικτικός Υπολογισμός

Abstract

Αρχικά γίνεται μία εισαγωγή στην βελτιστοποίηση και τονίζονται τα προβλήματα των κλασικών μεθόδων βελτιστοποίησης τα οποία καλούνται να επιλύσουν οι αλγόριθμοι του εξελικτικού υπολογισμού. Μετά από μια εισαγωγική παρουσίαση κάποιων αρχών της Δαρβινικής θεωρίας της εξέλιξης και της επικράτησης του πιο «προικισμένου» (ατόμου) εξηγείται πως, στη βάση αυτών των αρχών, μπορούν να αναπτυχθούν αλγόριθμοι βελτιστοποίησης στον υπολογιστή. Εξηγείται πως αυτοί οι αλγόριθμοι αναζητούν τη βέλτιστη λύση με στοχαστικό (βλ. τυχαίο) τρόπο σε πολλά προβλήματα που δεν μπορούν να βρεθούν αναλυτικά, βέλτιστες λύσεις είτε λόγω μεγέθους του προβλήματος είτε λόγω της φύσης του προβλήματος, π.χ. όταν εμπλέκονται μη-αριθμητικά δεδομένα. Παρουσιάζονται οι βασικές αρχές λειτουργίας δημοφιλών μεθόδων εξελικτικού υπολογισμού όπως οι γενετικοί αλγόριθμοι και η βελτιστοποίηση σμήνους σωματιδίων, ενώ γίνεται μία αναφορά στην πληθώρα των υπόλοιπων ευριστικών αλγορίθμων της βιβλιογραφίας καθώς και στις εφαρμογές τους στην επιστήμη του μηχανικού.